스티어링 너클은 "램 앵글"이라고도 불리며, 자동차 조향 장치의 중요한 부품 중 하나로, 차량의 안정적인 주행과 민감한 주행 방향 전환을 가능하게 합니다.
스티어링 너클의 기능은 차량 전면의 하중을 전달하고 지탱하며, 킹핀을 중심으로 앞바퀴가 회전하도록 지지하고 구동하여 차량을 조향하는 것입니다. 차량 주행 중에는 다양한 충격 하중을 받기 때문에 높은 강도가 요구됩니다.
스티어링 휠 위치 매개변수
차량의 직진 주행 안정성을 유지하고, 조향을 용이하게 하며, 타이어와 부품 사이의 마모를 줄이기 위해, 스티어링 휠, 스티어링 너클, 전륜 액슬, 프레임 사이의 세 부분은 일정한 상대적 위치를 유지해야 합니다. 이를 스티어링 휠 포지셔닝 또는 전륜 포지셔닝이라고 합니다. 전륜의 올바른 포지셔닝은 다음과 같은 이점을 제공합니다. 차량이 흔들림 없이 안정적으로 직진 주행할 수 있도록 하고, 조향 시 스티어링 플레이트에 가해지는 힘이 적도록 하며, 조향 후 스티어링 휠이 자동으로 원래 위치로 돌아오는 기능을 갖도록 합니다. 또한, 타이어와 지면 사이의 미끄러짐을 방지하여 연료 소비를 줄이고 타이어 수명을 연장합니다. 전륜 포지셔닝에는 킹핀 후방 경사, 킹핀 내측 경사, 전륜 외측 경사, 전륜 전방 배치 등이 있습니다. [2]
킹핀 후면 각도
킹핀은 차량의 세로 평면에 있으며, 그 윗부분은 뒤쪽으로 각도 Y를 이루고 있습니다. 여기서 각도 Y는 차량의 세로 평면에서 킹핀과 지면의 수직선 사이의 각도를 나타냅니다(그림 참조).
킹핀이 뒤쪽으로 기울어진 각도 v를 가질 때, 킹핀 축과 노면의 교점은 바퀴와 노면의 접촉점 앞에 위치하게 됩니다. 자동차가 직진 주행 중 외부 힘에 의해 핸들이 우발적으로 꺾이면(그림에서 화살표는 우측으로의 꺾임을 나타냄), 자동차의 진행 방향은 오른쪽으로 벗어납니다. 이때 자동차 자체의 원심력으로 인해 바퀴와 노면의 접촉점 b에서 노면은 바퀴에 측면 반력을 가합니다. 이 반력은 킹핀 축에 작용하는 토크 L을 형성하며, 그 방향은 바퀴가 꺾이는 방향과 정확히 반대입니다. 이 토크의 작용으로 바퀴는 원래의 중앙 위치로 복귀하여 자동차의 안정적인 직진 주행을 유지하게 되므로, 이 모멘트를 양의 모멘트라고 합니다.
하지만 토크가 너무 크면 안 됩니다. 그렇지 않으면 조향 시 토크의 안정성을 극복하기 위해 운전자가 스티어링 플레이트에 큰 힘을 가해야 하기 때문입니다(소위 스티어링 헤비). 안정화 모멘트의 크기는 모멘트 암 L의 크기에 따라 달라지고, 모멘트 암 L의 크기는 후륜 경사각 v의 크기에 따라 달라지기 때문입니다.
현재 일반적으로 사용되는 V각은 2~3°를 넘지 않습니다. 그러나 타이어 공기압 감소와 탄성 증가로 인해 현대 고속 차량의 안정 토크가 증가하면서 V각은 0에 가깝거나 심지어 음수 값까지 감소할 수 있습니다.
